Linux系统教程

文章目的
#

希望 linux 初学者可以通过本章内容，快速入门 linux。文章引用了菜鸟教程的优秀文章，以及网络上的一些图片

linux 的必要性
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linux 是一个稳定，安全，开源，免费的操作系统内核。支持多用户同时使用。成为了各大公司服务器的首选。

掌握 Linux 可以提高技术就业竞争力。许多 IT 岗位将熟练使用 Linux 作为必备技能。

基于 linux 内核的主流发行版
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发行版	基础	特点描述	适合用户类型	软件安装工具
Debian	独立	强调自由软件，非常稳定，是许多其他发行版的基础。	需要高度稳定性的用户	`apt`, `apt-get`, `dpkg`
Ubuntu	Debian	易于使用，提供桌面和服务器版本，有长期支持版本（LTS）。	广泛应用于个人电脑、服务器及云计算	`apt`, `snap`
Fedora	独立	包含最新开源软件包和技术，由Red Hat赞助，强调创新和技术领先性。	追求新技术特性的高级用户	`dnf`
Red Hat Enterprise Linux (RHEL)	独立	面向企业的付费发行版，提供高度的安全性和稳定性，适合关键业务应用。	企业级用户	`yum` / `dnf`
SUSE Linux Enterprise (SLE)	独立	企业级发行版，在欧洲市场流行，openSUSE为社区版本，提供Leap（稳定）和Tumbleweed（滚动发布）。	需要企业级服务和支持的用户	`zypper`
Arch Linux	独立	滚动发布，适合喜欢自己动手定制系统的高级用户，始终获得最新的软件包。	技术爱好者和高级用户	`pacman`
Manjaro	Arch Linux	提供更友好的安装过程和默认设置，基于Arch Linux但对新手更加友好。	新手及希望体验Arch Linux的用户	`pacman`
Linux Mint	Ubuntu	提供更加传统的桌面体验，默认带有媒体编解码器等实用工具，非常适合从Windows过渡过来的新手用户。	Windows用户迁移或寻求简单易用的用户	`apt`
Elementary OS	Ubuntu	受macOS启发的设计风格，美观且直观的桌面环境，旨在提供简洁高效的计算体验。	寻求美观高效界面的用户	`apt`

# 查看发行版
cat /etc/os-release

初级阶段
#

systemd服务管理器
#

systemd 是 Linux 系统中一个强大的初始化系统和服务管理器

systemctl 是 systemd 的一个命令行工具，用于管理 systemd 系统和服务。通过 systemctl，我们可以方便地控制系统和服务的启动、停止、重启、查看状态等

以mysql为例子

# 查看所有服务
systemctl list-units --type=service
systemctl status mysql
systemctl start mysql
systemctl stop mysql
systemctl restart mysql
systemctl reload mysql
# 开机自动启动
systemctl enable mysql
systemctl disable mysql

用户与 Linux 系统交互的基本原理
#

用户使用终端（Terminal）通过命令或脚本与 Shell 进行通信， shell 与操作系统进行通信

graph TB
    U[用户] -->|输入命令| T[终端 Terminal]
    T -->|提供界面| S[Shell]
    S -->|解释命令| P[命令解析]
    S -->|管理环境变量| E[环境变量]
    S -->|处理脚本| SC[脚本执行]

    P --> K[内核系统调用]
    E --> K
    SC --> K

    K -->|文件操作| F[文件系统]
    K -->|进程管理| PM[进程管理]
    K -->|内存管理| M[内存管理]
    K -->|设备管理| D[设备驱动]

    subgraph Shell层
        S
        P
        E
        SC
    end

    subgraph 操作系统层
        K
        F
        PM
        M
        D
    end

    style T fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:2px
    style S fill:#bbf,stroke:#333,stroke-width:2px
    style K fill:#bfb,stroke:#333,stroke-width:2px

名称	作用
终端	一个供用户输入的黑框
shell	一个命令解释器，它不仅仅是提供了命令解释的功能，还允许用户编写脚本，将多个命令组合在一起以完成更复杂的任务。
命令	操作系统中提供的工具（可执行文件），供用户使用。

shell相关知识
#

常见的 linux shell 包括： bash(默认 shell), zsh, fish, csh, dash
bash 的配置文件:

状态	文件路径
非登录(子shell)	~/.bashrc
登录(首次登录系统的shell)	~/.bash_profile, ~/.bash_login, ~/.profile

加载配置文件的配置到当前 bash： source ~/.bashrc

shell启动和退出时加载的文件

文件路径	描述	设置内容
`/etc/profile`	所有用户的默认环境设置
`/etc/bash.bashrc`	全局 Bash 配置文件
`~/.bash_profile`	用户级的登录Shell(首次登录系统的shell) 配置文件
`~/.profile`	没有 `~/.bash_profile` 时被读取, 通常会调用 `~/.bashrc`	环境变量, bin
`~/.bashrc`	用户级的非登录Shell(子shell) 配置文件	alias, 函数
`~/.bash_logout`	用户注销时执行的脚本
`~/.inputrc`	配置 readline 库的行为
`~/.Xresources` 或 `~/.Xdefaults`	配置 X11 环境
`~/.xsession` 或 `~/.xinitrc`	启动图形界面会话时读取的文件

命令
#

命令学习手册, 可以查看命令的作用和相关参数

# man是自带的工具
man zip

# tlrc是另一个开源的命令学习手册
brew install tlrc
tlrc zip

命令的优势

相比于图形界面 GUI，命令可以更方便的通过脚本，自动化执行一系列的操作
输入命令，完成各种操作，比图形界面 GUI 更高效

环境变量
#

概念

操作系统提供给程序的一种配置机制, 以键值对存储，它可以存储系统和用户自定义的配置信息。通过设置环境变量，我们可以灵活地配置程序的行为，提高系统的可配置性和可移植性。

重要的环境变量

名称	作用
PATH	指定了可执行文件的搜索路径，使得在命令行中可以直接运行这些程序，而无需输入完整路径
USER	当前用户
HOME	家目录
SHELL	当前shell类型

增删改查

# 查
env
env | grep path

# 增改

# 仅终端设置, 关闭终端后, 设置的环境变量失效
export AAA=111
# 用户级别设置, 影响所有后续登录的终端
echo 'export AAA=111' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 删除
unset AAA

文件管理
#

linux 中一切皆文件

linux 目录结构：https://www.runoob.com/linux/linux-system-contents.html

以下是 Linux 系统中根目录（/）下的常见一级目录及其功能简要说明。

| 目录     | 作用说明                                                                 | 常见使用场景                                   |
| -------- | ------------------------------------------------------------------------ | ---------------------------------------------- |
| `/`      | 根目录，一切从此开始，是所有文件和目录的起点。                           | 一般不会直接操作；系统启动时自动挂载。         |
| `/bin`   | 存放系统启动和基本操作所需的二进制可执行文件（如 `ls`, `cp`, `rm` 等）。 | 恢复模式下使用基础命令；系统正常运行依赖。     |
| `/boot`  | 存放启动加载器（如 GRUB）相关文件及 Linux 内核（如 `vmlinuz`）。         | 内核升级、修复启动引导问题。                   |
| `/dev`   | 包含系统中的设备文件，如硬盘、终端、USB 等（设备以文件形式存在）。       | 查看磁盘 `/dev/sd*`；与挂载、格式化有关操作。  |
| `/etc`   | 存放系统和应用程序的配置文件，几乎所有系统配置都在这里。                 | 编辑网络、服务、用户配置等；如 `/etc/hosts`。  |
| `/home`  | 普通用户的主目录，如 `/home/username`。                                  | 用户文件存储、桌面环境配置、个人数据备份。     |
| `/lib`   | 系统启动和 `/bin` 程序运行所需的共享库。                                 | 程序运行依赖；开发时查阅库路径。               |
| `/media` | 挂载可移动媒体设备（如 U 盘、CD-ROM）的挂载点。                          | 插入 U 盘、自动挂载路径。                      |
| `/mnt`   | 临时挂载其他文件系统的目录，常用于手动挂载。                             | 临时访问硬盘、ISO 文件、远程文件系统。         |
| `/opt`   | 可选软件包的安装目录（通常是第三方软件）。                               | 安装非系统标准路径的应用，如 Chrome。          |
| `/proc`  | 内存中的虚拟文件系统，提供系统和进程信息接口，如 `/proc/cpuinfo`。       | 查看硬件信息、内核参数、运行进程。             |
| `/root`  | 超级用户（root）的主目录（不是 `/home/root`）。                          | `sudo -i` 后默认进入的目录；管理员的私有空间。 |
| `/run`   | 系统运行时的信息（PID 文件、套接字等），是临时目录。                     | 临时文件、守护进程 PID 文件、socket 通信等。   |
| `/sbin`  | 存放系统管理员使用的二进制命令，如 `shutdown`, `mount` 等。              | 系统管理操作，如重启、挂载、网络配置。         |
| `/srv`   | 服务数据目录，如 FTP、HTTP 的根目录等。                                  | 搭建网站、FTP 服务器时使用。                   |
| `/sys`   | 内核提供的系统和硬件信息接口，通常只读。                                 | 观察设备信息，热插拔设备自动更新。             |
| `/tmp`   | 临时文件存储目录，系统重启后通常会清空。                                 | 程序或用户临时存放文件。                       |
| `/usr`   | 包含只读的用户应用程序和文件（如 `/usr/bin`, `/usr/lib`）。              | 安装软件、运行系统级应用。                     |
| `/var`   | 存放可变数据文件，如日志、缓存、邮件等。                                 | 查看系统日志 `/var/log`，服务缓存等。          |

文件类型:

文件 f
文件夹 d
符号链接 l

文件路径分类

绝对路径
- 从根目录/开始
相对路径
- . 当前路径
- .. 当前路径的上级路径

相关命令

最基本命令
- pwd ：当前绝对路径
- cd 路径：移动
- ls ：查看当前文件夹内容
  - ls -1 | wc -l: 查看文件夹内的文件数量
- tree：以树形结构查看当前文件夹内容
  - tree -L 2: 查看两层深度
文件文件夹相关
- mkdir 文件夹名：创建文件夹, {}内不能有空格!!!
  - mkdir -p fold1/{subfold1,subfold2}
- touch 文件名：创建文件, {}内不能有空格!!!
  - touch xxx/{aaa.txt,bbb.json}
- rm 文件名：删除文件或文件夹
- mv 文件名移动位置：移动文件或文件夹
- cp 文件名新文件名：复制文件或文件夹
- cat 文件名：查看文件
- tail 文件名：查看文件末尾

文件编辑
#

编辑配置 ~/.xxxrc file settings
#

~/.bashrc

# auto ls
function cd {
    builtin cd "$@" && ls
}

# alias
alias ls='ls --time-style=long-iso'
alias ll='ls -alFh'

# browser
alias edge='microsoft-edge'
alias chrome='google-chrome'

~/.profile

~/.vimrc

syntax on
set autoindent
set tabstop=4
set shiftwidth=4
set cursorline
set backup
set backupdir=~/.vim/undo

~/.nanorc

include "/usr/share/nano/*.nanorc"
set tabsize 4
set backup

nano编辑
#

快捷键用如下方式进行表示：控制键序列使用一个“^”符号标记，它可以用 Ctrl键或按 Esc 键两次的方式进行输入。 Meta 键序列使用“M-”符号标记，它可以用Alt、Cmd 或 Esc 键输入，具体取决于您的键盘设置。

快捷键	功能描述
^G (F1)	显示帮助
^X (F2)	关闭当前缓冲区 / 离开 nano
M-U	撤销上次操作
M-E	重做撤销的操作
M-Q	向后搜索下一个出现位置
M-W	向前搜索下一个出现位置
M-Del	去除当前行（或者标记的行）

vi/vim 编辑
#

配置文件 ~/.vimrc

三种模式

命令模式
- 操作
  - 查找： / 关键字，之后按 n 找下一个匹配，按 N 找上一个匹配
编辑模式
- 进入方式
  - a 增加的方式进入编辑模式
  - i 插入的方式进入编辑模式
  - o 另起一行的方式进入编辑模式
- 退出方式
  - esc
末行模式
- 进入方式
  - : 进入末行模式
- 退出方式
  - enter 退出末行模式
- 操作
  - 退出保存 wq
  - 退出不保存 q!

磁盘管理
#

相关命令

df -h ：检查pc的磁盘空间占用情况
du -hd 1 | sort -rh ：查看各文件大小, 有些文件看不到
du -sh * | sort -rh ：查看各文件大小

sudo apt install ncdu

# 分析当前目录
ncdu

# 分析指定目录
ncdu /var/log

软件安装
#

如果下载很慢的话，需要切换下载源

相关命令

ubuntu
- sudo apt update && sudo apt upgrade : 更新
- sudo apt install xxx : 下载
- sudo apt remove xxx : 卸载
centos
- yum update : 更新
- yum install xxx : 下载
- yum remove xxx : 卸载

中级阶段
#

文件进阶
#

Shell 通配符模式（Glob Pattern）
#

Glob Pattern (Shell 通配符模式): 是一种用于匹配文件名的模式匹配工具，广泛应用于 Unix 和类 Unix 操作系统（如 Linux 和 macOS）的命令行界面中

regex: 更适合细致或复杂的文本分析

字符集功能:

在 ASCII 编码中：

数字字符（0-9）按顺序排列。小写字母（a-z）按顺序排列。大写字母（A-Z）按顺序排列。

# * 匹配任意数量的任意字符
*.jpg
*report*

**/*.txt

# ? 匹配任意单个的任意字符

?.txt

# []
[1-9].jpg
[a-z].jpg
[A-Z].jpg

# [!]
[!A].jpg # 匹配除了A的其他字符

find 删除
#

仅用于文件名匹配

文本处理

# yeshi duocengji?
find . -name "*your-regex-pattern*" -print
find . -name "*your-regex-pattern*" -delete

# 多层级
find . -wholename "./**/*4eaG8*"

# # 正则
# find . -maxdepth 1 -regex ".*your-regex-pattern.*" -print
# find . -maxdepth 1 -regex ".*your-regex-pattern.*" -delete

diff比较
#

# 比较文件
diff file1/ file2/

# 比较文件夹
diff -r dir1/ dir2/

文件共享
#

/tmp：

通常用于存放临时文件，可能位于磁盘或内存中，具体取决于系统配置。适合存放需要在系统重启后仍然保留的临时数据。

/dev/shm：

专为共享内存设计，位于 RAM 中，访问速度更快。适合存放需要高速访问且不需要持久化的数据。

打包和压缩
#

属性	tar(打包)+gzip(压缩, 大小约为打包文件的 1/7)	zip
文件后缀	`.tar.gz` 或 `.tgz`	`.zip`
多文件支持	使用 `tar` 打包多个文件并压缩	原生支持多文件和目录结构
压缩率	高，适合大文件和数据集	一般，适合较小的文件或目录
兼容性	Linux/Unix 中常用工具，Windows 较少用	Windows、Mac、Linux 全面支持
是否支持加密	不支持，需借助其他工具	支持基本密码加密
是否支持分卷压缩	不支持	支持

命令:

# tar
tar -czvf xxx.tar.gz f1 f2 f3
tar -xzvf xxx.tar.gz

# zip
zip -r xxx.zip f1 f2
unzip xxx.zip -d xxx

文件权限和用户管理
#

linux 系统支持多用户同时使用。可以为每个用户设置群组，通过群组间接进行权限控制. 组的主要作用是简化权限管理. 超级用户 root, 拥有最高权限. 普通用户, 拥有有限的权限. sudo 命令提升权限 visudo. sudo -i

用户和组是多对多的关系

文件信息

/etc/passwd 用户的信息文件
/etc/group 用户组的信息文件

FilePermission
#

Linux 文件基本属性 | 菜鸟教程 (runoob.com)

权限分类

r 4 读权限(read)
w 2 写权限(write)
x 1 执行权限(execute)

常用权限

755：自己可读可写可执行，用户组和其他人可读可执行，不可写
700：自己可读可写可执行，用户组和其他人没有任何权限

文件权限的设置

# 查看权限
ls -l

chown -R newowner:newgroup filename
chown :newgroup filename
chmod -R 775 filename

Group
#

组的增删改查

getent group
groupadd 组名
groupmod -n 新组名 旧组名
groupdel 组名

User
#

组中用户的增删改查

# 组内用户
getent group 组名
# 组内用户
id 用户名


gpasswd -a 用户名 组名
gpasswd -d 用户名 组名

进程管理
#

相关命令

top ：查看进程，内存，交换空间等，相当于 windows 的任务管理器
htop：top 的彩色加强版，需要安装, 但是无法复制文字
glances: top 的彩色加强版 plus，需要安装
ps ：查看进程
kill -9 pid：杀死进程

top
#

h 帮助文档 xb <> 自由排序

f 设置按 Shift + W（大写 W）这个命令会把当前配置写入 ~/.toprc 文件

Help for Interactive Commands - procps-ng 3.3.17
Window 1:Def: Cumulative mode Off.  System: Delay 3.0 secs; Secure mode Off.

  Z,B,E,e   Global: 'Z' colors; 'B' bold; 'E'/'e' summary/task memory scale
  l,t,m,I   Toggle: 'l' load avg; 't' task/cpu; 'm' memory; 'I' Irix mode
  0,1,2,3,4 Toggle: '0' zeros; '1/2/3' cpu/numa views; '4' cpus two abreast
  f,F,X     Fields: 'f'/'F' add/remove/order/sort; 'X' increase fixed-width

  L,&,<,> . Locate: 'L'/'&' find/again; Move sort column: '<'/'>' left/right
  R,H,J,C . Toggle: 'R' Sort; 'H' Threads; 'J' Num justify; 'C' Coordinates
  c,i,S,j . Toggle: 'c' Cmd name/line; 'i' Idle; 'S' Time; 'j' Str justify
  x,y     . Toggle highlights: 'x' sort field; 'y' running tasks
  z,b     . Toggle: 'z' color/mono; 'b' bold/reverse (only if 'x' or 'y')
  u,U,o,O . Filter by: 'u'/'U' effective/any user; 'o'/'O' other criteria
  n,#,^O  . Set: 'n'/'#' max tasks displayed; Show: Ctrl+'O' other filter(s)
  V,v     . Toggle: 'V' forest view; 'v' hide/show forest view children

  k,r       操作进程：'k' 杀死；'r' 设置优先级
  d or s    设定更新间隔
  W,Y,!     Write config file 'W'; Inspect other output 'Y'; Combine Cpus '!'
  q         Quit
          ( commands shown with '.' require a visible task display window )
Press 'h' or '?' for help with Windows,

htop 使用
#

f10 失灵的问题: 快捷键冲突
自定义列名: f2进入添加 swap ppid
显示混乱: 按 H
- H = Hide user threads（隐藏用户线程）这样就能让列表干净很多，避免一堆重复的线程。

# 配置文件位置
~/.config/htop/htoprc

ps -p 4155167 -o pid,ppid,cmd

shell 后台作业
#

一个shell 可以同时运行多个进程. 有的可见, 有的不可见. 就像桌面, 多窗口切换

# 暂停前台任务，将其放到后台
ctrl+z
# 终止指定的后台任务
kill %<job_id>

# 后台关闭也始终运行
# 默认输出 nohup.out
nohup 命令 &
# 指定文件输出
nohup 命令 > output.log 2>&1 &

高级阶段
#

ssh
#

ssh 是一种安全的网络协议。可以安全的远程连接电脑。

远程连接的意义

方便随时随地的查看状态，处理故障
可以远程连接多个地区的服务器，统一管理可以看出远程连接服务器的优势： 高效，安全

相关命令

ssh 用户名@服务器IP地址

fail2ban - 入侵防护系统

# 安装
sudo apt install fail2ban

# fail2ban基本配置
sudo systemctl enable fail2ban
sudo systemctl start fail2ban

# 创建SSH防护配置（可选）
sudo tee /etc/fail2ban/jail.local << 'EOF'
[sshd]
enabled = true
port = ssh
filter = sshd
logpath = /var/log/auth.log
maxretry = 3
bantime = 3600
EOF

sudo systemctl restart fail2ban

# 查看fail2ban状态
sudo fail2ban-client status

# 查看SSH防护状态
sudo fail2ban-client status sshd

# 手动解封IP
sudo fail2ban-client set sshd unbanip 192.168.1.100

scp
#

scp localfile.txt username@remoteip:/directory
scp username@remoteip:/file.txt /local_directory

scp -r localfiles username@remoteip:/directory
scp -r username@remoteip:/directory /local_directory

sftp
#

FTP: 客户端和服务器之间传输文件的标准网络协议

网络管理
#

常用命令

ifconfig
ping

curl

# 网上文件下载
curl httpaddr -o filename
# 发送post请求
curl -X POST "http://xxxxx" -H "" -d'{"k1":"v1", "k2":"v2"}'

wget

wget -O docker-compose.yml https://github.com/immich-app/immich/releases/latest/download/docker-compose.yml

查看port
#

本机

netstat -tulnp | grep :3306
ss -tulnp | grep 3306
lsof -i:3306

kill -9 3306

远程机器

curl ip:port

防火墙
#

常用命令

iptables

shell 脚本
#

概念：在文件中，按照语法规则，编写一系列的能够被 shell 解释的shell 命令，供操作系统执行，这个文件就是 shell 脚本。通常命名为*.sh

shell 脚本的优势：

自动化执行一系列操作，无需手动一个一个命令的执行
可以设置定时执行
学习难度不大

主要学习内容：

编写范式
判断
条件
循环
函数
debug

学习 link： https://wangdoc.com/bash/intro

# 查看系统已经配置的shell
cat /etc/shells

示例shell:

首行, 指明文件类型
设置安全检查

#!/bin/sh
set -eu

安全检查工具
#

shellcheck

文件服务
#

cd target_path
python -m http.server 8080

局域网访问文件

路径跳转
#

autojump

autojump 会根据你访问目录的频率来“记住”你常去的路径, 智能模糊匹配,

安装:

apt install autojump

# 在 ~/.bashrc 添加
[[ -s /usr/share/autojump/autojump.sh ]] && source /usr/share/autojump/autojump.sh

source ~/.bashrc

# 路径导航
j xxx
# 查看权重
j -s

alias

命令缩写

alias ll='cd /aa/bb/cc'

查看 alias

alias

怎么排查内存占用情况的历史

sudo apt install sysstat

# 看昨天内存情况
sar -r
# ps aux --sort=-%mem | head
sar -r -u -p
ps aux --sort=-%mem | head

系统 · 这篇文章属于一个选集。

1. Linux系统教程（本文）

文章目的#

linux 的必要性#

基于 linux 内核的主流发行版#

初级阶段#

systemd服务管理器#

用户与 Linux 系统交互的基本原理#

shell相关知识#

命令#

环境变量#

文件管理#

文件编辑#

编辑配置 ~/.xxxrc file settings#

nano编辑#

vi/vim 编辑#

磁盘管理#

软件安装#

中级阶段#

文件进阶#

Shell 通配符模式（Glob Pattern）#

find 删除#

diff比较#

文件共享#

打包和压缩#

文件权限和用户管理#

FilePermission#

Group#

User#

进程管理#

top#

htop 使用#

shell 后台作业#

高级阶段#

ssh#

scp#

sftp#

网络管理#

查看port#

防火墙#

shell 脚本#

安全检查工具#

文件服务#

路径跳转#

文章目的
#

linux 的必要性
#

基于 linux 内核的主流发行版
#

初级阶段
#

systemd服务管理器
#

用户与 Linux 系统交互的基本原理
#

shell相关知识
#

命令
#

环境变量
#

文件管理
#

文件编辑
#

编辑配置 ~/.xxxrc file settings
#

nano编辑
#

vi/vim 编辑
#

磁盘管理
#

软件安装
#

中级阶段
#

文件进阶
#

Shell 通配符模式（Glob Pattern）
#

find 删除
#

diff比较
#

文件共享
#

打包和压缩
#

文件权限和用户管理
#

FilePermission
#

Group
#

User
#

进程管理
#

top
#

htop 使用
#

shell 后台作业
#

高级阶段
#

ssh
#

scp
#

sftp
#

网络管理
#

查看port
#

防火墙
#

shell 脚本
#

安全检查工具
#

文件服务
#

路径跳转
#